Dacă sunteți în minerit, producție de agregate sau reciclare, cu siguranță aveți piele în joc când vine vorba de durata de viață la oboseală a ciocanului de concasor. Săptămâna trecută am fost la o convorbire cu un operator de carieră care își trăgea ciocanele din oțel cu Mn mult prea devreme - au crezut că toate ciocanele din oțel ar trebui să dureze 12 luni, dar se dovedește că încărcarea ciclică, calitatea materialului și chiar și modul în care rulați concasorul fac o diferență mult mai mare decât își dau seama majoritatea oamenilor. În calitate de furnizor de ciocane de concasor din oțel cu conținut ridicat de Mn, mi se pune această întrebare fără oprire:Care este durata reală de oboseală a acestor lucruri atunci când primesc lovituri repetate toată ziua?Să dezvăluim asta ca și cum stăm de vorbă la o cafea, fără jargon înfundat care să-ți strălucească ochii.
Mai întâi, să punem scena. Când un ciocan de concasor se leagănă, nu este doar o singură lovitură puternică - Sunt sute de mii de mici impacturi ciclice în fiecare oră, 24/7, săptămâni la rând. Acea încărcare repetată este cea care provoacă oboseală, nu? Gândiți-vă să îndoiți o agrafă înainte și înapoi: nu se rupe prima dată, dar după o duzină de îndoiți, se rup. Aceeași idee cu ciocanele de concasor, doar mult mai grele, cu mult mai multă forță. Oțelul cu conținut ridicat de Mn (acesta este oțel mangan, pentru oricine nou) este popular aici, deoarece se întărește - așa că atunci când este lovit, suprafața devine super dura, motiv pentru care rezistă mai bine decât oțelul carbon obișnuit. Dar durata sa de oboseală nu este unică; depinde de o mână de factori cheie.
Să începem cu calitatea de oțel cu Mn ridicat pe care îl utilizați. Nu tot oțelul Mn este creat egal. Văd o mulțime de cumpărători tăind colțuri cu ciocanele turnate ieftine care se zgârcesc cu elemente de aliaj precum cromul, care schimbă totul. Standardul pentru ciocane bune de concasor de Mn este Mn13Cr2 - adăugați acel crom și creșteți duritatea, rezistența la uzură și rezistența la oboseală. Vindem o tonă deMn13Cr2 Cap de ciocan bimetal pentru concasortocmai din acest motiv. Ciocanele bimetalice, apropo, combină acea suprafață de Mn ridicată, care se întărește prin muncă, cu un miez mai dur, astfel încât să nu se rupă la mijlocul ciclului, chiar și atunci când sunt lovite puternic de pietre mari. Doar acel design bimetal poate prelungi durata de viață la oboseală cu 30-50% în comparație cu un ciocan solid din oțel Mn de calitate scăzută, din ceea ce arată datele noastre și ceea ce raportează clienții noștri.
Următorul: caracteristicile de încărcare ciclică. Acesta este cel mare pe care dorm majoritatea operatorilor. Cât de greu lucrează concasorul tău? Zdrobiți bazalt mare și dens, cu o lungime de 2 picioare, sau calcar moale care este ca creta? Ciclurile nu sunt aceleași în general. Dacă utilizați un impactor cu ax orizontal (HSI) cu loviri mici și frecvente, veți obține mai multe cicluri pe oră decât un concasor cu lovituri mai lente și mai mari. Energia de impact pe ciclu contează prea mult - lovirile cu energie mai mare înseamnă mai multă presiune asupra ciocanului, astfel încât fisurile de oboseală încep mai repede. Un ciocan zdrobește 100-200 de tone de rocă tare pe oră față de peste 500 de tone? Acesta din urmă se va uza și oboseala mult mai repede, indiferent de grad. Echipa noastră a lucrat cu operatori care își ajustează dimensiunea furajului pentru a se potrivi cu ciocanele lor, iar această mică modificare le-a adăugat 2 luni de viață.Piese turnate pentru instalații de concasorîn general, inclusiv ciocanele.
Tratamentul termic este un alt pas important. Când o turnătorie turnează oțel cu conținut ridicat de Mn, trebuie să-l stingă imediat după aceea pentru a bloca acea structură austenitică care o face să se întărească. Treci peste acel pas și oțelul este prea fragil - se vor forma fisuri de oboseală după doar câteva mii de cicluri, iar ciocanul se va sparge sau se va uza în câteva săptămâni. Testăm fiecare lot de ciocane noastre pentru duritate după tratamentul termic, iar minimul de care avem nevoie este 200 HB (duritate Brinell) în stare turnată, care sare la 500+ HB după întărirea prin impact de la impact. Scutiți-vă la stingere și, în esență, vindeți o agrafă făcută din spaghete uscate - arată corect, dar se destramă rapid sub presiune.
Acum, să trecem la numere pentru că asta e ceea ce toată lumea vrea să știe. Am adunat date de la peste 200 de locații de cariere și de reciclare cărora le-am furnizat ciocane, pe o perioadă de 2 ani, așa că acestea nu sunt doar chestii de manuale. Pentru un ciocan solid Mn13Cr2 (tratat termic corespunzător, fără tăieturi pe aliaj), zdrobirea rocilor de duritate medie, cum ar fi calcarul sau dolomita, la o rată de avans moderată (200-300 tph), durata medie de viață la oboseală este de 6-12 luni. Așteptați, dar dacă zdrobiți rocă super tare, cum ar fi granitul sau minereul de fier, aceasta scade la 3-6 luni. Dacă utilizați un ciocan din oțel mai ieftin, cu conținut scăzut de Mn (mai puțin de 12% mangan, fără crom)? Adică 1-3 luni, max. Este un decalaj uriaș, cumpărând 3 ciocane ieftine cu 200 USD fiecare față de 1 ciocan bun la 500 USD, iar cel bun durează de două ori mai mult. NoastreCap de ciocan placat cu aliaj de crom ridicatadaugă un strat suplimentar de crom dur pe față, astfel încât în aplicațiile super abrazive, poate împinge durata de viață la oboseală până la 8 luni, chiar și pe granit.
Așteaptă, dar oboseala nu este doar despre uzură - uneori este vorba despre crăpare. O mulțime de ciocane eșuează nu pentru că s-au uzat, ci pentru că o mică fisură de oboseală începe la marginea ciocanului (unde stresul de impact este cel mai mare) și crește până când capul se rupe de pe tijă. Acest lucru este mult mai frecvent în cazul concasoarelor de mare energie, cum ar fi elementele de lovire primare care preiau furaj mari și grei. Ciocanele bimetalice ajută și aici, deoarece miezul este mai dur decât oțelul solid de mare Mn, astfel încât aceste fisuri de margine durează mai mult să se formeze. Am avut un client în Arizona care spargea 1 ciocan pe săptămână în HSI-ul lor principal înainte de a trece la ciocanele noastre bimetalice Mn13Cr2 - acum înlocuiesc 1 la fiecare 2 luni și nu mai sunt pauze la mijlocul ciclului, ceea ce îi scutește de mii de timpi de nefuncționare în fiecare an.
Un alt factor pe care majoritatea oamenilor îl ignoră: întreținerea și practicile de operare. Duh, nu? Dacă rulați concasorul 24/7 fără să-l lăsați să se răcească, ciocanele sunt și ele supuse unui stres termic constant, pe lângă stresul ciclic de impact. Această combinație duce la oboseală mult mai rapidă. De asemenea, modul în care rotiți ciocanele atunci când întrețineți concasorul - dacă nu le echilibrați corespunzător, veți obține vibrații suplimentare care cresc stresul ciclic pe fiecare ciocan, făcându-l să cedeze mai repede. Și nici măcar nu mă face să încep să introduc în concasor material nezdrobit, cum ar fi un șurub de oțel sau o bucată de bară de beton. Acel singur impact mare poate crea o fisură de oboseală care altfel ar fi durat luni să se formeze, ucigând un ciocan în câteva ore. Întotdeauna le spunem clienților să instalezeCăptușeală rezistentă la uzură pentru concasorși pe pereții concasorului, deoarece căptușelile reduc cantitatea de material care sară în jur și lovind ciocanele lateral, ceea ce adaugă stres inutil.
Dar plăcile de ecran? Stai, al nostruPlacă de ecran pentru concasor din oțel cu conținut ridicat de manganeste un exemplu perfect al modului în care funcționează oboseala și în alte componente ale concasorului, dar se leagă de ciocane. Dacă plăcile de sită sunt uzate, materialul nu se descarcă suficient de repede, așa că este recirculat înapoi în concasor. Asta înseamnă că ciocanele lovesc mereu același material, nu furaj proaspăt, astfel încât încărcarea constantă repetată provoacă oboseală pe ciocane. Deci nu este vorba doar de ciocanele în sine, ci și alte părți ale sistemului dvs. de concasor au impact asupra duratei lor de oboseală.
Să fim realiști despre ceea ce spune industria, doar pentru a susține acest lucru. Societatea pentru Mine, Metalurgie și Explorare (SME) a făcut un studiu cu câțiva ani în urmă asupra duratei de viață la oboseală a componentelor concasorului, iar numărul acestora se aliniază cu ceea ce vedem: ciocanele adecvate din oțel cu un conținut ridicat de Mn în operațiuni standard ating o medie de 8 luni de viață la oboseală, cu un interval de 4-14 luni în funcție de aplicație. Principala concluzie din acel studiu a fost că calitatea materialului și condițiile de funcționare au reprezentat 80% din variație - deci este mult mai mare decât marca ciocanului, atâta timp cât cumpărați un furnizor de renume care folosește un tratament termic și un aliaj adecvat.
Stai, dar ce zici când lucrurile merg prost? Am văzut ciocane în ultimii 2 ani și le-am văzut murind în 2 săptămâni. Valorile aberante sunt, de obicei, fie o nepotrivire totală între calitatea ciocanului și aplicare (cum ar fi folosirea unui ciocan din oțel Mn moale pentru minereu de fier dur) sau o greșeală de operare stupidă, cum ar fi hrănirea materialelor nezdrobite sau rularea cu căptușeli proaste. Trimestrul trecut, am avut un client de reciclare care zdrobea betonul de demolare cu bară de armare și tot ei să spargă ciocanele. Am recomandat adăugarea unui separator magnetic pentru a trage bara de armare înainte de a lovi concasorul și trecerea lor la ciocanele noastre îmbrăcate cu crom ridicat. Durata de viață a ciocanului lor a trecut de la 2 săptămâni la 3 luni și au redus timpul de nefuncționare al concasorului cu 90% - sunt bani în buzunar pe care nici măcar nu se bazau înainte.
Așa că, pentru a încheia acest lucru, să facem simplu: durata de viață la oboseală a ciocanelor de concasor din oțel de mare Mn sub încărcare ciclică nu este un număr fix, este o gamă care depinde de trei lucruri mari: 1) calitatea oțelului (clasă, aliaj, tratament termic), 2) severitatea încărcării ciclice (concasor de rocă), tipul de hrană, duritatea și menținerea întregului tip de hrană; sistem de concasor. În medie, te uiți la 3-12 luni, cu ciocane bimetalice de nivel superior sau placate care împing asta până la capătul superior, sau chiar mai departe în aplicații ușoare.
Dacă v-ați săturat să înlocuiți ciocanele în fiecare lună sau să aveți de-a face cu întreruperi neașteptate care vă închid operațiunile, vă putem ghida prin ceea ce este mai bun pentru concasorul și aplicația dvs. Avem ciocane pentru fiecare tip de concasor - HSI, impactor, falcă, orice ai executa, plus toate părțile aferente, cum ar fi căptușeli, plăci de sită și componente de turnare, pentru a menține întregul tău sistem să funcționeze fără probleme. Nu există gunoi universal aici; vom asculta ce zdrobiți, cât de greu îl rulați și vă vom ajuta să alegeți ciocane care durează cu adevărat, astfel încât să puteți petrece mai puțin timp pentru întreținere și mai mult timp pentru a câștiga bani.
Referințe
- Societatea pentru minerit, metalurgie și explorare (IMM). (2021).Durata de viață la oboseală a componentelor concasorului sub încărcare ciclică de impact. Conferință și expoziție anuală pentru IMM-uri.
- ASTM International. (2019). Specificație standard pentru piese turnate din oțel cu conținut ridicat de mangan pentru echipamente de minerit și agregate. ASTM A128-19.
- Kumar, S. și Singh, R. (2022). Efectul elementelor de aliere și al tratamentului termic asupra comportamentului la oboseală al oțelului cu conținut ridicat de mangan pentru ciocanele de concasor.Journal of Materials Processing Technology, 302, 117452.
- Asociația producătorilor de echipamente miniere (MEMA). (2023). Raport de evaluare comparativă a performanței componentelor concasorului. Seria Tehnica MEMA.
